专利名称：一种hid电子镇流器恒功率控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及镇流器，尤其涉及一种HID电子镇流器恒功率控制电路。
背景技术：
HID (High intensity Discharge高压气体放电灯),也可称为金齒灯,有自身独特特性，其管压与管流之间即dV(lamp)/dI(lamp) < 0，是一种负的伏安特性，也就是说管压升高，管流变小。HID灯的点亮过程分3个阶段，其启动过程，如图I所示点火阶段点灯的时候需要高压触发进行点火(一般为3-5KV)； 预热阶段在管压比较低时，用恒流方式将灯管预热，当预热到一定程度后，即保持恒功率控制，而这个阶段中电压逐渐增加；正常工作此时功率恒定，电压和电流也恒定。在灯管正常工作时，只有保证灯功率恒定(也就是恒功率)，才能很好地保证灯管的发光效率和色温的一致性，否则会影响到HID灯管的寿命。因此，恒功率控制在HID电子镇流器中是十分重要的。比较典型的HID电子镇流器恒功率控制电路是，用运放将管流放大，利用MCU采样灯管电压，并用一定的编程算法，输出一个PWM (Pulse Width Modulation，简称脉宽调制)信号，作用于PWM控制芯片的输入端，从而使PWM控制芯片改变驱动MOS管的占空比，使灯管的功率维持在一个恒定值。这种方法的控制精度高，稳定性好，但成本大，技术难度大。因此，现有技术有待于完善和发展。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种稳定性好，成本低而且技术难度小的一种HID电子镇流器恒功率控制电路。本实用新型的技术方案如下一种HID电子镇流器恒功率控制电路，包括一用于维持HID灯管恒功率的PWM控制电路，其中，还包括一用于检测HID灯管电压的电压采样电路；一用于放大HID灯管电压的电压放大电路；一用于检测HID灯管电流的电流采样电路；一用于放大HID灯管电流的电流放大电路；一分压电路；一用于产生参考电压和参考电流的参考电路；所述电压采样电路的输入端和电流采样电路的输入端均连接灯管，所述电压采样电路的输出端连接所述电压放大电路的输入端，所述电流采样电路的输出端连接所述电流放大电路的输入端，所述电压放大电路的输出端和所述电流放大电路的输出端均连接所述分压电路，所述分压电路与所述参考电路连接，所述参考电路与所述PWM控制电路连接。[0019]所述HID电子镇流器恒功率控制电路，其中，还包括电压采样电路，所述电压采样电路包括第一电阻、第十电阻和第六电容，所述第一电阻一端连接灯管，另一端分三路，第一路连接所述电压放大电路输入端，第二路连接第六电容的一端，第三路连接第十电阻的一端，所述第六电容的另一端和第十电阻的另一端接地。所述HID电子镇流器恒功率控制电路，其中，还包括电流采样电路，所述电流采样电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容和第二电容，所述第二电阻和第三电阻一端分别连接灯管，所述第三电阻另一端分二路，一路连接所述第四电阻的一端，另一路连接第一电容的一端，所述第四电阻的另一端分二路，一路连接电流放大电路的输入端，另一路连接第二电容的一端，所述第二电阻的另一端、第一电容的另一端和第二电容的另一端接地。所述HID电子镇流器恒功率控制电路，其中，所述第三电阻R3和第二电阻R2的阻值之比大于一千。所述HID电子镇流器恒功率控制电路，其中，所述电压放大电路包括第一运放、第 i 电阻、第十二电阻和第五电容，所述第一运放的正输入端连接电压米样电路，负输入端分为二路，一路连接第十一电阻的一端，另一路连接第十二电阻的一端，所述第一运放的输出端分为三路，第一路连接分压电路，第二路连接第五电容的一端，第三路连接第十二电阻的另一端，所述第十一电阻的另一端和第五电容的另一端接地。所述HID电子镇流器恒功率控制电路，其中，所述电流放大电路包括第二运放、第五电阻、第六电阻和第三电容，所述第二运放的正输入端连接灯管电流采样电路，负输入端分为二路，一路连接第五电阻的一端，另一路连接第六电阻的一端，所述第二运放的输出端分为三路，第一路连接分压电路，第二路连接第三电容的一端，第三路连接第六电阻的另一端，所述第五电阻的另一端和第三电容的另一端接地。所述HID电子镇流器恒功率控制电路，其中，所述第一运放和第二运放的型号均为 LM358。所述HID电子镇流器恒功率控制电路，其中，还包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的阳极连接电压放大电路的输出端，阴极连接分压电路，所述第二二极管的阳极连接电流放大电路的输出端，阴极连接分压电路。所述HID电子镇流器恒功率控制电路，其中，所述分压电路包括第七电阻、第八电阻和第九电阻，所述第九电阻一端连接高电平，另一端分四路，第一路连接第一二极管的阴极，第二路连接第八电阻的一端，第三路连接参考电路，第四路连接PWM控制电路，所述第八电阻的另一端分二路，一路连接第二二极管的阴极，另一路连接第七电阻的一端，所述第七电阻另一端接地。所述HID电子镇流器恒功率控制电路，其中，所述参考电路包括第四电容，所述第四电容一端分四路，第一路连接第一二极管的阴极，第二路连接第八电阻的一端，第三路连接第九电阻的一端，第四路连接PWM控制电路，所述第四电容另一端接地。本实用新型实施例提供的HID电子镇流器恒功率控制电路，通过电流放大电路和电压放大电路分别检测并放大灯管的电流和电压，然后输到分压电路，分压电路作用后的结果使得灯管电压和灯管电流的变化都会在分压的电阻上产生相应的变化电压，变化电压作用到参考电路上，从而使得参考电路输出一个随管压和管流相应成比例放大的参考电压和参考电流。这样可以利用这个参考电压和参考电流作用于PWM控制电路输入端,从而达到一种恒功率控制的目的。即可实现HID电子镇流器恒功率的控制，具有稳定性好，成本低而且技术难度小的技术效果。
图I为HID灯点亮过程电流、电压和功率的阶段变化示意图。图2为本实用新型一种HID电 子镇流器恒功率控制电路较佳实施例的电路图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种HID电子镇流器恒功率控制电路，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。如图2所示，为本实用新型一种HID电子镇流器恒功率控制电路较佳实施例的电路图。其包括用于检测HID灯管电压的电压采样电路I、用于放大HID灯管电压的电压放大电路2、用于检测HID灯管电流的电流采样电路7、用于放大HID灯管电流的电流放大电路6、分压电路3、用于产生参考电压和参考电流的参考电路5 ；所述电压采样电路I的输入端和电流采样电路7的输入端均连接灯管，为了方便理解，定义灯管的二端分别为电压端(V_LAMP)和电流端(I_LAMP)，所述电压采样电路I的输入端连接灯管的电压端(V_LAMP)，所述电流采样电路7的输入端连接灯管的电流端(1_LAMP)，所述电压采样电路I的输出端连接所述电压放大电路2 (即第一运放Ul的第3管脚)的输入端，所述电流采样电路7的输出端连接所述电流放大电路6的输入端(即第二运放U3的第5管脚)，所述电压放大电路2的输出端(即第一运放Ul的第I管脚)和所述电流放大电路6的输出端(即第二运放U3的第7管脚)均连接所述分压电路3，所述分压电路3与所述参考电路5连接，所述参考电路5与所述PWM控制电路4连接。所述电压采样电路I具体包括第一电阻Rl、第十电阻RlO和第六电容C6，所述第一电阻Rl —端连接灯管的电压端(V_LAMP)，另一端分三路，第一路连接所述电压放大电路2输入端，第二路连接第六电容C6的一端，第三路连接第十电阻RlO的一端，所述第六电容C6的另一端和第十电阻RlO的另一端接地。所述电压采样电路I主要检测灯管的电压，而且还可以滤噪和去杂的作用，其中第一电阻Rl和第十电阻RlO还能起到分压作用，保证了电压放大电路2中的运算的稳定性。所述电流采样电路7具体包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容Cl和第二电容C2，所述第二电阻R2和第三电阻R3的一端分别连接灯管的电流端(1_LAMP)，所述第三电阻R3的另一端分两路，一路连接所述第四电阻R4的一端，另一路通过第一电容Cl接地，所述第四电阻R4的另一端分二路，一路连接电流放大电路6的输入端，另一路通过第二电容C2接地。所述电流采样电路7主要用于检测灯管的电流，同时滤去电路和管流中的杂波和噪声，从而为电流放大电路6提供稳定的电流信号。所述第二电阻R2另一端接地。为了便于检测灯管的电流，所述第三电阻R3和第二电阻R2的阻值之比大于一千。第三电阻R3的阻值通常为10千欧，而第二电阻R2的阻值通常只有几欧姆，这样才能通过检测第二电阻R2的电流情况，从而检测出灯管的电流。本实用新型提供的HID电子镇流器恒功率控制电路中，所述电压放大电路2具体包括第一运放Ul、第^ 电阻RlI、第十二电阻R12和第五电容C5,所述第一运放UI型号可为LM358，所述第一运放Ul的正输入端连接电压采样电路1，负输入端第2管脚分为二路，一路通过第十一电阻Rll接地，另一路通过第十二电阻R12连接第一运放Ul输出端，所述第一运放Ul的输出端连接分压电路3,所述第一运放Ul的输出端连还通过第五电容C5的接地，在电压放大电路2中，所述第十一电阻RlI、第十二电阻R12和第五电容C5组成第一运放Ul的反馈环路，第十一电阻Rll和第十二电阻R12的阻值比决定对灯管的电压的放大倍数，一般第十二电阻R12的阻值/第十一电阻Rll的阻值为3 10。本实用新型提供的HID电子镇流器恒功率控制电路中，所述电流放大电路6具体包括第二运放U2、第五电阻R 5、第六电阻R 6和第三电容C 3，所述第二运放U 2型号可为LM358，所述第二运放U2的正输入端第5管脚连接电流采样电路7，负输入端第6管脚分为二路，一路连接第五电阻R 5的一端，另一路连接第六电阻R 6的一端，所述第二运放U2 的输出端第7管脚分为三路，第一路连接分压电路3，第二路连接第三电容C 3的一端，第三路连接第六电阻R 6的另一端，所述第五电阻R 5的另一端和第三电容C 3的另一端接地。其中，所述第三电容C3，第六电阻R6和第五电阻R5组成一个反馈环路，第六电阻R6和第五电阻R5阻值的大小决定对灯管的电流的放大倍数，一般第六电阻R6的阻值/第五电阻R5的阻值为3 10。为了保护第一运放U I和第二运放U 2，还可以在第一运放U I的输出端第I管脚连接第一二极管D I的阳极，所述第二运放U 2的输出端第7管脚分别连接第二二极管D 2的阳极，所述第一二极管D I与所述第二二极管D2的阴极均连接分压电路3。本实用新型一种HID电子镇流器恒功率控制电路中，所述分压电路3具体包括第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R 9，所述第九电阻R 9 —端连接高电平VCC，另一端分四路，第一路连接第一二极管D I的阴极，第二路连接第八电阻R8的一端，第三路连接参考电路5，第四路连接PWM控制电路4的输入端，所述第八电阻R8的另一端分二路，一路连接第二二极管D 2的阴极，另一路连接第七电阻R7的一端，所述第七电阻R7另一端接地。第一运放U I和第二运放U 2的输出电压经过第一二极管D I和第二二极管D2，作用于由第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R 9组成的分压电路上，可使得灯管电压和灯管电流的变化都会在分压电路上产生相应的变化电压，所述变化电压经参考电路5作用后，可输出一个随管压和管流相应成比例放大的参考电压和参考电流。这样可以利用第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R 9作用与于PWM控制电路的输入端，从而达到一种恒功率控制的目的。其中，所述参考电路5可以只包括第四电容C4，所述第四电容C4 一端分四路，第一路连接第一二极管D I的阴极，第二路连接第八电阻R8的一端，第三路连接第九电阻R 9的一端，第四路连接PWM控制电路4输入端，所述第四电容C4另一端接地。为了保护PWM控制电路4，所述PWM控制电路4的输出端还可以再连接一个场效应管Vl，即所述场效应管Vl的栅极G连接所述PWM控制电路4的输出端，源极S接地，漏极D连接灯管主电路MAIN_LINE，从而提供恒定功率。本实用新型中所述的电阻均可根据具体电路情况选择不同的型号，同理运放也可用采用相似功能的型号，而PWM控制电路是现有技术，在此不再赘述其电路原理。本实用新型中虽然使用了两个运放，但是也可以采用一个具有相同功能的运放来达到同样的技术目的。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换， 而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
权利要求1.一种HID电子镇流器恒功率控制电路，包括一用于维持HID灯管恒功率的PWM控制电路，其特征在于，还包括 一用于检测HID灯管电压的电压采样电路； 一用于放大HID灯管电压的电压放大电路； 一用于检测HID灯管电流的电流采样电路； 一用于放大HID灯管电流的电流放大电路； 一分压电路； 一用于产生参考电压和参考电流的参考电路； 所述电压采样电路的输入端和电流采样电路的输入端均连接灯管，所述电压采样电路的输出端连接所述电压放大电路的输入端，所述电流采样电路的输出端连接所述电流放大电路的输入端，所述电压放大电路的输出端和所述电流放大电路的输出端均连接所述分压电路，所述分压电路与所述参考电路连接，所述参考电路与所述PWM控制电路连接。
2.如权利要求I所述HID电子镇流器恒功率控制电路，其特征在于，还包括电压采样电路，所述电压采样电路包括第一电阻、第十电阻和第六电容，所述第一电阻一端连接灯管，另一端分三路，第一路连接所述电压放大电路输入端，第二路连接第六电容的一端，第三路连接第十电阻的一端，所述第六电容的另一端和第十电阻的另一端接地。
3.如权利要求I所述HID电子镇流器恒功率控制电路，其特征在于，还包括电流采样电路，所述电流采样电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容和第二电容，所述第二电阻和第三电阻一端分别连接灯管，所述第三电阻另一端分二路，一路连接所述第四电阻的一端，另一路连接第一电容的一端，所述第四电阻的另一端分二路，一路连接电流放大电路的输入端，另一路连接第二电容的一端，所述第二电阻的另一端、第一电容的另一端和第二电容的另一端接地。
4.如权利要求3所述HID电子镇流器恒功率控制电路，其特征在于，所述第三电阻和第二电阻的阻值之比大于一千。
5.如权利要要求I所述HID电子镇流器恒功率控制电路，其特征在于，所述电压放大电路包括第一运放、第—电阻、第十二电阻和第五电容，所述第一运放的正输入端连接电压采样电路，负输入端分为二路，一路连接第十一电阻的一端，另一路连接第十二电阻的一端，所述第一运放的输出端分为三路，第一路连接分压电路，第二路连接第五电容的一端，第三路连接第十二电阻的另一端，所述第十一电阻的另一端和第五电容的另一端接地。
6.如权利要要求5所述HID电子镇流器恒功率控制电路，其特征在于，所述电流放大电路包括第二运放、第五电阻、第六电阻和第三电容，所述第二运放的正输入端连接电流采样电路，负输入端分为二路，一路连接第五电阻的一端，另一路连接第六电阻的一端，所述第二运放的输出端分为三路，第一路连接分压电路，第二路连接第三电容的一端，第三路连接第六电阻的另一端，所述第五电阻的另一端和第三电容的另一端接地。
7.如权利要要求6所述HID电子镇流器恒功率控制电路，其特征在于，所述第一运放和第二运放的型号均为LM358。
8.如权利要要求I所述HID电子镇流器恒功率控制电路，其特征在于，还包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的阳极连接电压放大电路的输出端，阴极连接分压电路，所述第二二极管的阳极连接电流放大电路的输出端，阴极连接分压电路。
9.如权利要要求8所述HID电子镇流器恒功率控制电路，其特征在于，所述分压电路包括第七电阻、第八电阻和第九电阻，所述第九电阻一端连接高电平，另一端分四路，第一路连接第一二极管的阴极，第二路连接第八电阻的一端，第三路连接参考电路，第四路连接PWM控制电路，所述第八电阻的另一端分二路，一路连接第二二极管的阴极，另一路连接第七电阻的一端，所述第七电阻另一端接地。
10.如权利要要求9所述HID电子镇流器恒功率控制电路，其特征在于，所述参考电路包括第四电容，所述第四电容一端分四路，第一路连接第一二极管的阴极，第二路连接第八电阻的一端，第三路连接第九电阻的一端，第四路连接PWM控制电路，所述第四电容另一端接地。
专利摘要本实用新型公开了一种HID电子镇流器恒功率控制电路，包括PWM控制电路、电压采样电路、电压放大电路、电流采样电路、电流放大电路、分压电路和参考电路；本实用新型通过电压采样电路和电流采样电路检测灯管的电压和电流，然后再通过电流放大电路和电压放大电路放大灯管的电流和电压，然后输到分压电路，使得灯管电压和灯管电流的变化都会在分压的电阻上产生相应的变化电压，变化电压作用到参考电路上，从而使得参考电路输出一个随管压和管流相应成比例放大的参考电压和参考电流。这样可以利用这个参考电压和参考电流作用于PWM控制电路，从而达到一种恒功率控制的目的。本实用新型具有稳定性好，成本低而且技术难度小的技术效果。
文档编号H05B41/36GK202551478SQ20122019752
公开日2012年11月21日 申请日期2012年5月4日 优先权日2012年5月4日
发明者卢本源, 王航飞 申请人:深圳市垅运照明电器有限公司